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上、下弦为预应力拉索的索-杆协同网架静力计算与可靠性分析

张力  
【摘要】:本文对国内外空间预应力钢结构以及工程可靠度的发展状况作一全面综述,探讨了预应力空间钢结构的优越性和广阔的发展空间,由预应力张拉结构和普通平板网架各自特点出发,提出了一种新型的上、下弦均为预应力索的组合协同网架结构。从这个构想出发,提出基本的计算假定,建立计算模型,并提出计算思路和理论分析方法,运用大型有限元分析软件ANSYS 实现其静力分析,并考虑结构几何非线性对结构静力分析的影响。介绍了工程结构可靠性的基本概念以及目前工程结构可靠性分析中常用的几种计算方法。分析了各种实用计算方法的特点及其适用情况。讨论了基于概率的“以性能为基础”的设计思想以及钢结构工程安全性、适用性分析的现状和需要,探讨了工程结构可靠性分析的蒙特卡罗(Monte Carlo)有限元法,分析了蒙特卡罗(Monte Carlo)有限元法的基本原理及其在ANSYS 程序上的实现过程。最后以算例来说明如何应用ANSYS 有限元程序进行可靠性计算,并分析判断结果的有效性。最后,笔者还指出了该协同网架结构在诸如动力特性和动力响应等方面可进一步继续研究的方向。 本文的目的是想就该新型协同网架的建模假设、几何非线性静力分析和对结构体系作一可靠性评价等三方面提供一个完整的分析方法和实现过程。能对以后该协同网架的实际运用推广和工程设计起到一定的帮助作用。


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